Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.02a
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pp.697-698
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2013
최근에 유연한 성질을 갖는 전자기기들의 수요가 증가하면서, 그에 따라서 유연 전자기기를 뒷받침 해줄 수 있는 에너지 저장체의 유연한 성질도 중요성이 점점 부각되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 유연한 에너지 저장체의 많은 연구들이 유연한 금속 박막이나 특수 공정처리가 필요한 고분자를 이용하고 있으나, 대부분의 유연 에너지 소자들은 에너지 저장체의 성능에 비해 고온과 산 약품과 같은 환경이 필요하며, 비용과 시간이 많이 소모되고 있다. 그에 반해 섬유는 앞에서와 같이 특수 공정 처리가 따로 필요하지 않으며 상온에서도 손 쉽게 이용 가능하며, 신축성이 뛰어난 장점이 있기 때문에 효율적, 비용적으로 유연한 에너지 저장체에 유리한 소재이다. 몸에 해로운 산과 같은 약품처리의 필요도 없으며, 용매를 흡수하는 능력이 뛰어나기 때문에 용매를 이용한 도포 방법을 사용하면 다양한 물질을 폭넓게 적용 가능하다. 그리고 적용 분야에 맞춰서 섬유의 종류를 조절하면 다양한 성질을 갖는 천 기반의 에너지 저장체가 형성되며, 면 섬유가 수소 결합과 높은 반데르 발스 결합에 의해 탄소나노튜브와 결합하여 높은 에너지 밀도를 갖는 에너지 저장체를 형성하는 것을 분석한 논문들도 보고되고 있다. 면 섬유의 특수한 성질을 이용하여 에너지 저장체를 제작하고 이를 확인하기 위해서 일반 합성 섬유인 polyester와 면 섬유를 비교 제작하였으며, 용매의 형태로 손쉽게 도포 가능한 물질은 탄소 계열의 활물질들이며, 탄소 나노 튜브나 그래핀 등이 분산된 용액을 이용해 천에 도포 가능하다. 탄소 계열의 활물질들은 대표적인 슈퍼캐패시터 물질이며, 천에 도포를 함으로써 천 기반의 슈퍼캐패시터를 제작하였다. 일반 합성 섬유 polyester와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량(Maximum specific capacitance)이 53.6 F/g으로 나타났으며, 면 섬유와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량이 122.1 F/g으로 나타났다. 따라서 면 섬유에서 높은 에너지 저장 능력을 보이는 것을 실험적으로 확인하였으며, 에너지 저장 능력이 뛰어난 면 섬유를 다음 전극 디자인에서도 일률적으로 적용하였다. 슈도캐패시터의 대표적 물질인 금속 산화물인 망간 산화물(MnO2)을 3전극 도금 시스템을 이용하여 에너지 축전 용량과 에너지 밀도를 올리는 전극을 제작하였다. 특히 망간 산화물의 형태는 표면적을 극대화하기 위해서 평균 지름은 200~300 nm 정도 되는 나노 입자의 형태로 제작하였다. 그 결과, 확연하게 에너지 축전 용량이 향상되었으며, 최대 에너지 축전 용량은 282.0 F/g, 에너지전력 밀도는 14.2 Wh/kg으로 나타나서 금속 산화물의 형태가 주는 효과를 확인할 수 있었다. 하지만 나노 입자의 형태로 제작된 금속 산화물은 문제점이 발생하였다. 금속 산화물의 전기 전도성이 매우 낮기 때문에, 전기 전도성에 비례해서 전력 밀도의 값이 표현되는데, 전기 전도성이 급격히 감소하기 때문에 전력 밀도도 급격한 감소가 나타난다. 다음과 같이 전기 전도성 물질을 첨가하는 방법은 추가의 공정이 필요한 단점이 있지만 오직 기계적인 인장응력만을 가해서 에너지 밀도와 전력 밀도를 증가시키는 전극을 제작하였다. 인장응력을 섬유 기반의 전극에 가했을 시에 가닥들간의 접촉 증가와 CNT가 정렬되면서 특정 변형률(strain) 이전에서는 전기 전도성이 최대 50% 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 선행 연구에서 보고되었다. 이를 이용해서 전기 전도성과 직결되는 전력 밀도의 양도 증가시키고 에너지 밀도의 증가 여부까지 확인한 결과 인장을 가하기 전 면 섬유의 전력 밀도와 에너지 밀도는 6.4 kW/kg and 6.1 Wh/kg으로 나타났으나 30% 변형 인장 후에는11.4 kW/kg과 7.1 Wh/kg으로 나타났다. 그리고 망간 산화물을 첨가한 전극 역시 4.9 kW/kg과 14.2 Wh/kg으로 나타났었으나 인장 이후 전력 밀도는 14.2 kW/kg, 에너지 밀도는 17.6 Wh/kg으로 확연하게 증가한 것을 확인하였다.
Special concentrically braced frames(SCBFs) have distinctive advantages in considerable seismic performance, which make engineers widely use SCBFs as lateral-load resisting systems in buildings and have researchers to develop SCBFs design methods. Compared to the extensive research of SCBF, comparatively little information is currently available on the performance of SCBFs designed and constructed before the early 1990's. Prior to 1988, concentrically braced frames(CBFs) design requirements were substantially less restrictive. As a result, many existing structures designed to these requirements may not ensure ductility and pose a significant concern in current buildings. In this study, these older frames are referred as non-seismic braced frames(NCBFs). In order to investigate the seismic behavior of NCBFs, finite-element(FE) models of SCBF and NCBF were suggested and verified using case investigation of NCBF conducted on the University of Washington. Using these models, the seismic behavior of NCBF with shared welding shear tab, which is the representative of the types of connections, was established and compared with the seismic performance of SCBF.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.22
no.5
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pp.81-88
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2021
Structural health monitoring (SHM) systems have attracted considerable interest owing to the frequent earthquakes over the last decade. Smart concrete is a technology that can analyze the state of structures based on their electro-mechanical behavior. On the other hand, most research on the self-sensing response of smart concrete generally investigated the electro-mechanical behavior of smart concrete under a static loading rate, even though the loading rate under an earthquake would be much faster than the static rate. Thus, this study evaluated the electro-mechanical behavior of smart ultra-high-performance concrete (S-UHPC) at three different loading rates (1, 4, and 8 mm/min) using a Universal Testing Machine (UTM). The stress-sensitive coefficient (SC) at the maximum compressive strength of S-UHPC was -0.140 %/MPa based on a loading rate of 1 mm/min but decreased by 42.8% and 72.7% as the loading rate was increased to 4 and 8 mm/min, respectively. Although the sensing capability of S-UHPC decreased with increased load speed due to the reduced deformation of conductive materials and increased microcrack, it was available for SHM systems for earthquake detection in structures.
The addition of steel fiber with concrete significantly improves the engineering properties of structural members, notably shear strength. The purpose of this study is to determine the steel fiber shape, aspect ratio and volume fraction ratio in a point of practical usage as structural members. Steel fiber factor and volume fraction are also considered to verify the strengthening effect in member level. From the reviewing of previous researches and analyzing of consecutive material test results, the optimum shape and length of steel fiber, which can have a good strengthening effects were defined as a hooked end type and larger than 1.5 times of maximum gravel size. Analyzing the test results of strength and deformation capacity, aspect ratio 75 and volume fraction $1.5\%$ can be having a maximum strengthening effect of steel fiber. Also steel fiber factor, tensile splitting strength, and flexural strength are found as key parameter in shear strengthening effect in member level.
Recently, the projects which are to increase the capacity of the flood control are being actively performed because of the abnormal climate changes throughout the country. In this study, the regression analysis was performed using both Kelvin model and the real settlement measured at the crest of the existing concrete face rockfill dam(CFRD) to estimate the long-term deformation behavior characteristics such as creep which occurs without additional load. In addition, the effects on changes in physical properties (E, G, K) of the dam construction materials by deformation characteristics of the dam were evaluated, and the reasonable stability analysis method of the dam was proposed to obtain the long-term stability considering the changes in physical properties induced by the long-term deformation behavior in case of heightening the existing dams.
This study aimed to provide a strategy for selecting an adequate combination of growth intervals(i.e. times between age $T_1$ and age $T_2$) to be used to improve the reality of the growth equation through obtaining better precision of parameter estimates. Variety of growth functions were fitted to the data and one equation which best fitted the data was chosen for the analysis. A modified Schumacher projection equation, selected as a best equation, that included dummy variables representing locality as a predictor variable was fitted for basal area and height equations with nonoverlapping growth interval and all possible growth interval data sets of Douglas-fir(Pseudotsuga menziesii Mirb.Franco). The data were measured in all parts of the South Island of New Zealand. It was found that the precision of parameter estimates was increased in both basal area and height equations by using data set which contained a range of measurement intervals from short to long term.
Recently, In recognition of outstanding structural performance the use of Concrete Filled steel Tube(CFT) columns has been increased. Research is ongoing that effective use of cross-sectional because steel strength development and rising prices. In this Lab, suggests new shape by Thin steel plates bent to be L-channel welded to form square steel tube to maximize efficiency of the cross section. In addition, since the rib placed at the center of the tube width acts as an anchor; higher load capacity of buckling is acceptable. we have developed New shape welded built-up square tube for broader usability which were bent to be L-shaped and thin Plate each unit member were welded. In order to apply the new shape built-up square columns, we predicted structure behavior, stress distribution with parameter Width thickness ratio. The experimental results presented in standards and even exceed the b/t of the rib anchors installed in the role due to exert enough strength and deformation to improve performance was favorable.
현재 대부분 사용되는 지하매설물용 뒤채움재는 다짐공법을 많이 사용하고 있으며, 실제로 이러한 방법은 부적절한 다짐으로 인해 침하 및 내구성 저하로 인해 파손을 초래하는 경우가 많다. 이러한 문제를 해결 할 수 있는 하나의 대안으로 유동성 뒤채움재를 이용할 수 있다. 유동성 뒤채움재는 초기 유동성, 시간에 따른 자기 강도 발현 무다짐공법 적용 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 현장발생토사, 정수장슬러지 및 폐타이어분말 등 재활용 재료를 이용한 유동성 뒤채움재의 기본물성을 평가하였다. 각각의 재활용재료에 대한 입도 및 비중을 평가하였고, 최적배합설계를 결정하였으며, 모형 시험과 유한요소 해석을 위한 기본 물성값을 위해 일축압축시험, 삼축압축시험, 공진주시험 등을 수행하였다. 최적배합설계를 산정하는 과정에서 수행한 실험중 대표적인 시험으로 자가수평능력 및 자기다짐등에 필요한 유동성을 판단하는 Flow시험(ASTM D 6133) 결과 기준으로 정한 20cm이상의 값을 얻을 수 있었으며 일축압축강도의 경우 시공 후 유지 보수가 용이한 강도인 $3.0kg/cm^2{\sim}5.6kg/cm^2$이하로 설계하였으며 28일재령 일축압축강도 결과 $3.15{\sim}3.74kg/cm^2$라는 유지보수에 적당한 결과값을 나타내었다. 이 배합이 현장에서 사용이 가능하다는 것으로 판단하고 현장모형시험과 유한요소해석를 통하여 현장에서 사용하였을 때 관의 변형과 관에 작용하는 하중변화를 확인하고 현장모형시험과 유한요소해석 간의 상관관계를 규명하였다. 현장 모형 시험은 현장과 비슷하게 제작된 모형을 이용하였으며 최대한 현장과 비슷한 조건에서 뒤채움재를 타설과정 중과 타설이 완료된 상태에서 7일 양생 후 하중재하와 같이 두가지 경우에서 수직 수평토압, 관의 수직 수평변위, 관의 종단변형을 측정하였다. 유한요소해석 프로그램은 Midas GTS를 이용하여 실시하였으며 관의 변형률, 유효응력을 측정하여 규명하였다.
In this report, the test results of five reinforced concrete beam-column joint subjected to cyclic load are presented. The main purpose of the research is to investigate the influence of the steel pull-out of the beam-column joints to the shear and ductile capacity of the RC beam-column assembles. In addition, the influence of the amount of beam reinforcement to the joint shear and ductile capacity is evaluated. Test results indicate that the yield penetration of steel bar increases as the joint shear strength ratio, $V_{j1}/V_{jby}$ decreases. And the slippage of the steel bars are varied according to the region of the beam-column joints. The pull-out of the steel bars of five specimens was almost the same regardless of the joint shear strength ratio, $V_{j1}/V_{jby}$. Because it was affected by not only the yield penetration of steel bar but also the axial elongation in the plastic hinge.
In this paper, we proposed a contour shape description method which use the CFR(contour fluctuation ratio) feature. The CFR is the ratio of the line length to the curve length of a contour segment. The line length means the distance of two end points on a contour segment, and the curve length means the sum of distance of all adjacent two points on a contour segment. We should acquire rotation and scale invariant contour segments because each CFR is computed from contour segments. By using the interleaved contour segment of which length is proportion to the entire contour length and which is generated from all the points on contour, we could acquire rotation and scale invariant contour segments. The CFR can describes the local or global feature of contour shape according to the unit length of contour segment. Therefore we describe the shape of objects with the feature vector which represents the distribution of CFRs, and calculate the similarity by comparing the feature vector of corresponding unit length segments. We implemented the proposed method and experimented with rotated and scaled 165 fish images of fifteen types. The experimental result shows that the proposed method is not only invariant to rotation and scale but also superior to NCCH and TRP method in the clustering power.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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